VÍDEO: Calcule o ângulo perpendicular quando a luz é refratada

Refração - você deve saber disso

• Independentemente de você estar familiarizado com ele na escola ou de tê-lo visto muitas vezes no dia a dia, a luz nem sempre vai direto, mas o caminho da luz se torce quando um feixe de luz de um meio - como o ar - para outro - como vidro ou água - transforma. Este fato é - apropriadamente - chamado de refração.
• O feixe de luz muda de direção quanto mais forte quanto mais denso for o material para o qual ele faz a transição. Essa densidade óptica costuma estar relacionada à densidade real das substâncias, uma vez que a interação com as moléculas ou átomos da substância é responsável pela refração da luz.
• Uma quantidade característica para a refração da luz é o chamado índice de refração de uma substância, às vezes também chamado de índice de refração. Isso significa a capacidade de uma substância de desviar a luz de sua direção original. Um grande índice de refração garante uma grande deflexão da luz. O ar tem o índice de refração n = 1; Água e vidro têm valores maiores.

Ângulo para a perpendicular - abordagem de cálculo geral

• O desvio da luz é descrito pela lei da refração.
  Ele lê sin α / sin β = n₂/ n₁ ou na (forma mais clara) n₁ x sin α = n₂ x sen β.
• Esta lei inclui variáveis ​​como ângulo de incidência α, ângulo de reflexão β, perpendicular à incidência e, claro, os índices de refração n₁ e n₂ das substâncias em causa.


O ângulo crítico - uma explicação simples

O ângulo crítico é uma quantidade que está relacionada ao fenômeno da reflexão total. …

• A perpendicular é sempre uma linha reta perpendicular à interface entre os dois materiais. Lá, no caso mais simples, o feixe de luz atinge a superfície da água vindo do ar.
  O ângulo de incidência α é exatamente isso ânguloque o feixe de luz se forma com esta linha de incidência.
• O ângulo de falha β é o ângulo que a resp quebrada. feixes de luz dobrados se formam com a incidência perpendicular à água. Para a transição entre o ar e a água, esse ângulo é menor que o ângulo de incidência.
• Você conhece os índices de refração ou Os índices de refração, assim como um dos dois ângulos à normal de incidência, pode-se calcular o outro ângulo correspondente com a ajuda desta lei e assim saber o curso do feixe de luz torcido.

Ângulo na refração da luz - um exemplo calculado

Um feixe de luz forma um ângulo de incidência α = 30 ° com a perpendicular quando passa do ar para a água. Calcule o ângulo de falha β.

1. O índice de refração do ar é n₁ = 1; o índice de refração da água é n₂ = 1,3. Você pode obter esse valor de um livro de física, por exemplo: é o resultado de experimentos. Observe que o feixe de luz sempre vem do tecido n₁ de acordo com a substância n₂ não confunda os índices de refração.
2. Insira os valores dados na lei da refração. Você obtém pecado 30 ° / pecado β = 1,3 / 1.
3. Ao converter você obtém sin 30 ° / 1,3 = sin β.
4. Traga o seu calculadora e você obtém sin β = 0,385 (arredondado para três casas decimais).
5. Agora pressione a tecla inversa do seno (dependendo do modelo, sen^-1, arcsin ou Inv Sin) para calcular o ângulo β. Você obtém β = 22,62 °.

Como esperado, o ângulo de reflexão que o feixe de luz forma em relação à perpendicular é menor que o ângulo de incidência na transição do ar para a água.